Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Bromuro de 4-nitrobencilo con NBS y peróxido de benzoílo
Condiciones: NBS, (PhCO2)2, CCl4, Δ
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 6 pasos escritos
Iniciación: se rompe el enlace O–O del peróxido
Al calentar, el débil enlace O–O del peróxido de dibenzoílo se rompe de forma simétrica y da dos radicales benzoiloxilo. La NBS mantiene una concentración baja y constante de Br₂, dibujada aquí como dos moléculas de Br₂.
Las flechas curvas
- Un electrón del enlace O–O se queda en el primer oxígeno.
- El otro electrón se queda en el segundo oxígeno, así que el enlace se rompe en dos radicales.
Iniciación: un radical benzoiloxilo pierde CO₂
El radical benzoiloxilo se fragmenta en dióxido de carbono y un radical fenilo. La formación de los muy estables enlaces C=O del CO₂ impulsa este paso.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del oxígeno se aparea con un electrón del enlace C–C para formar un segundo enlace C=O.
- Un electrón del enlace C–C se une al nuevo enlace π C=O.
- El otro electrón C–C se queda en el carbono del anillo como radical fenilo.
Iniciación: el radical fenilo genera Br•
El radical fenilo abstrae un átomo de bromo del Br₂ y forma bromobenceno y un radical bromo. El radical bromo es el portador de la cadena.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del carbono fenílico aporta un electrón del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del Br–Br completa el nuevo enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el átomo de bromo que sale.
Propagación: el Br• arranca un hidrógeno bencílico
El radical bromo arranca un hidrógeno del grupo metilo y da HBr y el radical 4-nitrobencilo. Ese C–H bencílico es el más débil de la molécula porque el radical formado se deslocaliza en el anillo.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del bromo aporta un electrón del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del C–H bencílico completa el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H se queda en el carbono como radical bencílico.
Propagación: el radical bencílico toma Br del Br₂
El radical 4-nitrobencilo abstrae un átomo de bromo del Br₂, forma el enlace C–Br y un nuevo radical bromo que continúa la cadena. Luego la NBS convierte el HBr en Br₂ fresco y mantiene baja su concentración, de modo que no compiten la bromación del anillo ni la adición.
Las flechas curvas
- El electrón del radical bencílico aporta un electrón del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del Br–Br completa el enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el radical bromo liberado.
Bromuro de 4-nitrobencilo
Se forma bromuro de 4-nitrobencilo; solo se reemplazó el hidrógeno bencílico y el anillo, desactivado por el grupo nitro, queda intacto. El radical bromo liberado propaga la cadena a otra molécula de 4-nitrotolueno.
Qué vas a practicar
Dibuja la homólisis del peróxido de dibenzoílo, la pérdida de CO2 hasta un radical fenilo, su reacción con Br2 y los pasos en cadena que convierten el grupo metilo del 4-nitrotolueno en CH2Br.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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